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WO2009021695A1 - Led-lampe - Google Patents

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WO2009021695A1
WO2009021695A1 PCT/EP2008/006571 EP2008006571W WO2009021695A1 WO 2009021695 A1 WO2009021695 A1 WO 2009021695A1 EP 2008006571 W EP2008006571 W EP 2008006571W WO 2009021695 A1 WO2009021695 A1 WO 2009021695A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
led lamp
led
carrier
lamp
lamp according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/006571
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Kraus
Bakuri Lanchava
Wolfgang Pabst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Priority to EP08785464.2A priority Critical patent/EP2188566B1/de
Priority to CN2008801028755A priority patent/CN101815894B/zh
Priority to US12/672,713 priority patent/US8662712B2/en
Publication of WO2009021695A1 publication Critical patent/WO2009021695A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a light-emitting diode (LED) lamp and a method for producing an LED lamp.
  • LED light-emitting diode
  • LED-based light sources can not yet replace traditional light sources in all areas of application. Not least, this is due to the thermal behavior of the light-emitting diodes: when exceeding the maximum permissible temperature, the so-called junction temperature, typically in the range of 120 - is 160 0 C, the LEDs are destroyed. The lifetime of the LEDs also depends heavily on the operating temperature. Therefore, additional measures are needed to get the thermal behavior of the LED systems under control. In addition, LEDs usually can not be easily operated on the grid, but require special drivers or current regulator, since LEDs are per se current-driven element. Further, known LED radiators deviate greatly from the shape of a conventional light bulb, which is disadvantageous for customer acceptance. For example, an LED lamp with E27 socket is known
  • the LED lamp has at least one carrier equipped with at least one LED, as well as a lamp socket or socket for the power connection, and furthermore at least one circuit component interposed between the lamp cap and the at least one LED for operating the at least one LED. Furthermore, the LED lamp has a lamp body made of translucent, d. h., transparent or translucent, material for receiving at least the part of the carrier which carries the LED, -, - wherein the lamp body for cooling the LED lamp by heat convection has a surface structuring.
  • the surface of the LED lamp or lamp body is increased (depending on the shape and type of structuring by more than 100 times compared to a standard light bulb comparable brightness), so that a cooling by increasing the heat transfer between the Lamp surface and the environment is favored by free convection.
  • the LED lamp can operate in a wide power range without using external passive
  • Heatsink or active coolant can be operated, which makes the use of such lamps with sufficient illumination with existing sockets (eg Edison sockets according to DIN 40400 such as E26 / E27, E14 or bayonet sockets like B22d, and so on) only possible .
  • the surface enlargement through the surface structuring can be determined, for example, by so-called 3D scanning with subsequent digitization of the surface of the object.
  • LEDs are not limited. Thus, one or more single color (including white) LEDs may be used, or different colored LEDs, e.g. At least two LEDs of different colors, preferably the RGB basic colors, z. B. according to the patterns RGB, RGGB, RRGB and so on. It is also possible to use series-connected LEDs or LED clusters, so-called LED chains, or parallel-connected LEDs.
  • a carrier As a carrier, a common board, a metal core board for improved heat dissipation or other suitable documents can be used.
  • the metal core board preferably has a patterned copper layer on a dielectric, e.g. polyimide or epoxy resin, and a substrate, e.g. made of aluminum, copper or another metal. In this case, the heat generated on the board is discharged particularly effectively over the cross-sectional area.
  • the carrier is preferably optimized so that the heat generated during operation is well distributed in the interior of the lamp body.
  • the circuit component for operating the LED (s) preferably comprises a driver circuit for switching anti-parallel connected LEDs, comprising a simple rectifier with an LED or a LED chain in a respective branch of the rectifier, and also a current limiter (eg a resistor and / or a current regulator), as well as a switching power supply, preferably in the form of a flyback converter.
  • a driver circuit for switching anti-parallel connected LEDs comprising a simple rectifier with an LED or a LED chain in a respective branch of the rectifier, and also a current limiter (eg a resistor and / or a current regulator), as well as a switching power supply, preferably in the form of a flyback converter.
  • An LED lamp is preferred in which the outline of the lamp body fits into an outline of a conventional light bulb.
  • the LED lamp essentially retains the familiar contours and dimensions of the conventional bulb (eg, Edison Bulb), which can play an important role in customer acceptance.
  • the lamp body also fits into other geometric shapes except the Edison bulb in the context of other standardized outlines or contours (so-called Outlines), z. Of the type A19.
  • An LED lamp is preferred in which the surface structure has a multiplicity of elevations or depressions.
  • the elevations are each formed in the form of islands.
  • Each island preferably has a round or quadrangular basic shape which is round in plan view, with the quadrangular basic shape being designed in particular with rounded corners for simplified cleaning.
  • the elevations may preferably each have an elongated basic shape.
  • the elevations or depressions preferably run along curved trajectories and in particular contain S-shaped sections.
  • the elevations may each have an annular basic shape. It may be preferred if the elevations each with respect to an axis of symmetry, in particular the longitudinal axis, z. B. optical axis, the LED lamp are inclined, in particular in a range of up to 45 °, especially at 45 °.
  • the elevations are in the form of lamellae.
  • the lamellae are aligned substantially parallel to one another. Alternatively, it may be preferred if the lamellae are aligned in a substantially star-shaped manner.
  • An LED lamp may be preferred in which the carrier is formed flat and a plurality of LEDs are mounted distributed on it.
  • An LED lamp may be preferred in which the LEDs are mounted on a flat surface of the LED carrier, the LED carrier extending away from the lamp cap.
  • an LED lamp may be preferred in which the carrier has a cylindrical basic shape
  • the carrier has a flat, round basic shape from which extends a good heat-conducting core along the longitudinal axis of the LED lamp away.
  • the core comprises carbon, aluminum and / or copper.
  • the core preferably has a light-reflecting surface, in particular with barium sulfate.
  • the reflective surface preferably has a phosphor.
  • An LED lamp may be preferred in which the LED carrier is designed as a framework with a plurality of ramifications.
  • the ramifications are arranged parallel to one another.
  • branches are arranged in a star shape relative to one another in plan view.
  • the Lampenkorper has as material preferably thermoplastic, polycarbonate, Teflon and / or epoxy resin, but is not limited thereto.
  • the lamp body is preferably designed as a diffusely scattering optical medium in the visible spectrum.
  • the lamp body preferably has scattering centers (eg balls and / or bubbles). The scattering centers can be provided both in the lamp body and on its surface.
  • the lamp body preferably has a phosphor.
  • the phosphor preferably comprises transparent organic phosphors and / or rare earth complexes with organic phosphorus, and so forth.
  • an LED lamp having a heat exchanger for heat exchange between the carrier and the lamp body.
  • the heat exchanger preferably has metal, a metal compound, graphite and / or nanotubes for good heat conduction.
  • the heat exchanger can extend at least to the surface of the lamp body, so it can at least partially protrude from the lamp body.
  • standardized maximum permissible lamp outlmes should preferably be maintained (eg A19).
  • the fluid may be in direct contact with the at least one LED (housed or unhoused).
  • the cooling medium used is preferably water, ethanol or an ethanol-water mixture, but is not limited thereto.
  • Alcohol is non-toxic, low viscosity, transparent, has a relatively high heat capacity and a low freezing point.
  • Glycol, ethylene glycol and / or glycine supplements may also be used to advantage.
  • the cooling medium is diffusely light-scattering and / or milky white and / or partially transparent.
  • the cooling medium contains a phosphor additive, in particular a phosphorus compound, and so on.
  • the Kuhlmedium low viscosity to promote the heat exchange between the Lampenkorper and the LED module by convection. It preferably has a high
  • the LED module or LED carrier may preferably be designed such that, depending on the orientation of the LED lamp, the heat source (s) occupy a favorable position for the convection of the fluid. This can be ensured by the fact that the LED carrier has sufficient flexibility, so that it gives way to gravity when the orientation of the LED lamp changes, and in this way the possibly spatially distributed heat source (s), typically the LEDs and, if necessary, Circuit components, offset downwards.
  • the LED lamp additionally or alternatively as a surface structuring at least one air passage between the recess for receiving the LED module and the outside of the lamp body allows; the Lampenkorper is thus permeable to air.
  • cooling ribs are arranged in the recess, which are thermally well coupled at least to the LEDs, preferably also to electronic components.
  • the coupling is preferably done using good heat conducting materials and / or heat pipes ("heat pipes"), but there are also other coupling types possible.
  • the cooling ribs are preferably arranged so that they or each ge of them in any burning position of the lamp are sufficiently effective.
  • the surface structuring preferably has at least one opening through the lamp body.
  • Preferred may be an LED lamp having a wire mesh whose spaces are at least partially open.
  • the at least one circuit component is set up so that the LED lamp is dimmable by means of phase gating and / or phase section dimmers.
  • the LED lamp may have a controller that allows dimming and / or color temperature control.
  • this can be done by special buttons or switches on or in the LED lamp, the z. B. can be activated by rocking the lamp body with respect to the base.
  • the LED lamp can be remotely controlled via sound, ultrasound, radio waves and / or infrared radiation.
  • the at least one circuit component is preferably set up such that a color temperature can be controlled via it.
  • an LED lamp is preferred for simple manufacture and for simple assembly, in which the carrier and the lamp base form an LED module.
  • an LED lamp in which the carrier is equipped both with at least one LED and with at least one circuit component.
  • the circuit components z. B. also be mounted on a separate lashing.
  • an LED lamp is preferred in which the surface of the lamp body is enlarged by the surface structuring by up to more than 100 times in comparison to a non-surface-structured lamp body corresponding contour, in particular up to 20-fold, especially two to tenfold.
  • the object is also achieved by means of a method for producing LED lighting modules or LED lamps, in particular LED lamps as described herein, comprising the following steps: watching a carrier with at least one LED; Immersion of the carrier at least partially in a bath with a Umhullmasse and aushventides the ümhullmas- se.
  • the Umhullmasse is translucent, at least in the cured state.
  • the method comprises a step of forming the carrier.
  • the method comprises a step of placing a pedestal on the carrier.
  • the carrier is bestuckt with LEDs of different colors.
  • the carrier is preferably equipped with at least one circuit component (driver and / or control component) for operating the at least one LED.
  • the Umhullmasse on a thermoplastic and / or an epoxy material.
  • the wrap-around compound may preferably be diffusely light-scattering, milky white and / or provided with scattering centers (eg balls / bubbles) and / or phosphors (eg green phosphorus and / or yellow phosphorus).
  • scattering centers eg balls / bubbles
  • phosphors eg green phosphorus and / or yellow phosphorus
  • Preferred is a thermal, chemical or caused by UV curing of Umhullmasse.
  • the base can be placed both before and after curing.
  • the method provides, inter alia, the following advantages:
  • the optical properties of the lamp body can be easily modified by adding appropriate additives to the circulating mass in the liquid state.
  • the desired shape of the LED lamp with increased surface area can also be achieved by adjusting the viscosity of the wettability of Umhullmasse with respect to the bestuckten with the LED scaffold.
  • Heat sources can be placed close to the surface of the lamp body, which promotes heat exchange with the environment.
  • FIG 1-2 show in side view, respectively, another embodiment of a erfmdungsgedorfen LED lamp.
  • FIG. 3 shows, in an oblique view, yet another embodiment of an inventive LED lamp
  • FIG 4 shows in side view yet another embodiment of an LED lamp according to the invention
  • FIG. 5 shows an oblique view of yet another embodiment of an LED lamp according to the invention.
  • FIG. 6 shows a plan view of the LED lamp from FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a perspective view of yet another embodiment of an LED lamp according to the invention.
  • FIG. 8 shows a front view of a cross section through the LED lamp of FIG. 7;
  • FIGS. 9-11 each show different embodiments of an LED module
  • FIGS. 12-13 each show a further embodiment of an LED lamp according to the invention as a sectional representation in front view.
  • FIG. 1 shows an LED lamp 1 with an LED module with a carrier (not shown) and a lamp holder or lamp base 2 connected to the carrier in the form of an Edison socket, having an outer contact 3 and a foot contact 4.
  • the carrier is equipped with at least one LED and at least one circuit component interposed between the lamp cap and the at least one LED for operating the LED (not shown).
  • the LED lamp 1 also has a lamp body 5 with a recess for receiving at least the part of the carrier which carries the at least one LED (not shown).
  • the lamp body 5 has a surface structuring for cooling the LED lamp 1 by thermal convection.
  • the surface structuring comprises a multiplicity of elevations 6 or depressions 7 which are round in plan view. These are largely distributed evenly over the surface.
  • the shape of the lamp or lamp body 5 or LED lamp essentially corresponds to the shape of a conventional light bulb.
  • the outline 8 is shown, which essentially reproduces the shape of a conventional light bulb.
  • the surface of the Lampenkorpers 5 can be increased by a multiple.
  • the luminaire 5 is easy to clean. Due to the structuring 6 or 7 shown, depending on the number and height of the elevations 6 or depressions 7, the surface can be enlarged two to ten times without further ado. With a stronger structuring even a surface magnification of more than twenty times can be achieved.
  • the quadrangular structures 11 may be rounded at the corners
  • FIG. 3 shows a further LED lamp 13 with a Lampenkorper 14, the elongated elevations 15 and elongated recesses 16 has on its surface.
  • the elongated protrusions 15 and depression 16 extend along curved trajectories, so that they have S-shaped sections. This arrangement is particularly well suited to allow sufficient heat exchange with the environment regardless of the orientation of the LED lamp 13.
  • FIG. 4 shows a further LED lamp 17 with a lamp body 18, which identifies annular structures.
  • the annular elevations 19 or depressions 20 are related to the Langsach- se of the LED lamp 17 inclined by about 45 °. This has the advantage that the cooling by the convection in horizontal or vertical arrangement of the LED lamp 17 works equally well.
  • FIG. 5 shows a further LED lamp 21 with a lamp body 22, in which the structuring of the surface results in a lamellar structure for particularly good cooling.
  • the fins 23 are arranged parallel to each other.
  • FIG. 6 shows the LED lamp 21 from FIG. 5 in top view.
  • the through holes 24 in the lamp body 22 can be seen in this illustration.
  • FIG. 7 and FIG. 8 show a further LED lamp 25 with a lamp body 26, in which the structuring of the surface also results in a lamellar structure.
  • FIG. 8 schematically shows a cross section through the lamp body approximately in the middle height. In this embodiment, however, the slats 27 are arranged in a star shape. As can be seen from FIG. 7, the outline corresponds to the side view of a conventional light bulb.
  • FIGS. 9 to 11 show examples of LED modules which can be used in the above lamp body.
  • the LED modules are equipped with a light-emitting diode Bestuckten carrier.
  • a carrier a ub-Liehe circuit board, a metal core plates, or any other suitable surface can be used.
  • a metal core plate preferably has a structured copper layer on a dielectric, for example made of polyimide or epoxy resin, and a substrate, for example of aluminum, copper or another metal. In this case, the heat generated on the board over the cross-sectional area is delivered particularly effective.
  • FIG. 9 shows an LED module 28 with a flat LED carrier 29, which extends away from the threaded socket or lamp base 2. LEDs 30 are mounted on both sides of the carrier 29.
  • FIG. 10 shows an LED module 31 with a cylindrical carrier 32, on the circumference of which LEDs 30 are regularly attached.
  • FIG. 11 shows an LED module 33 with a flat, round (disk-shaped) carrier 34, on which LEDs 30 are mounted in a ring, and with a highly heat-conductive, cylindrical core 35.
  • the core 35 extends along the longitudinal axis of the LED lamp.
  • the core 35 may comprise, for example, carbon, aluminum and / or copper.
  • the core 35 is provided with a light-reflecting surface (eg, sheet without a reference mark) to improve the light output.
  • This reflective layer may include barium sulfate, phosphors or other suitable ingredient.
  • the core 35 is dimensioned such that it can be inserted into a lamp body in the recess provided for this purpose.
  • LED carriers may have ramifications. This can be advantageous both for the heat distribution and for the distribution of the light emitted by the LEDs within the lamp body.
  • FIG. 12 shows a schematic cross section through such an LED lamp 36.
  • the carrier is in the form of a framework 37, which essentially has the contours of the LED lamp 36, but strictly complies with the standardized outlines.
  • the framework has a vertical, with LEDs 30 bestuckten section from the side branching off 38 here.
  • the frame 37 is provided with LEDs 30 and, if necessary, with the necessary driver and control electronics (not shown).
  • the framework 37 is embedded in the lamp body 39 of the LED lamp 36.
  • the lamp body 39 forms in the region of the ramifications 38 lamellar len, which extend in the plane perpendicular to the sheet direction.
  • FIG. 13 shows a further exemplary embodiment of an LED lamp 40 with a lamp body 41 with a carrier in the form of a star-shaped framework or star-shaped outgoing branches 42.
  • the lamp body 40 also forms slats in the region of the ramifications 42 which are perpendicular to the plane extend to the sheet direction.
  • the LED lamps according to FIG. 12 and FIG. 13 can be manufactured in such a way that first the carrier is fitted with at least the LEDs, after which the carrier is immersed at least partially for a certain time in a bath with a Umhullmasse forming the lamp body and then the Umhullmasse is cured.
  • the lamp base is put on the be Published the Tragers.
  • the Umhullmasse is made of thermoplastic and / or a Epoxymate ⁇ al.
  • the Umhullmasse diffuses light diffusely by specifically scattering centers are introduced.
  • the Umhullmasse is also milky white. The curing takes place thermally, chemically and / or using UV light.
  • the LED module can be used, for example, precisely fitting in a corresponding recess in Lampenkorper.
  • the LED module may be connected to the lamp body by means of a thread.
  • LEDs can be arranged on a flexible support (eg a so-called flex circuit board).
  • the carriers have a good light-reflecting surface.
  • the surface of the carrier can generally have BaSO 4 , phosphors, metallization and much more.
  • the LEDs can be arranged flat.

Landscapes

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Abstract

Die LED-Lampe weist ein LED-Modul mit einem Träger (29) und einen mit dem Träger verbundenen Lampensockel (2) auf, wobei der Träger mit mindestens einer LED (30) und mindestens einer dem Lampensockel und der mindestens einen LED zwischengeschalteten Schaltungskomponente zum Betreiben der LED bestückt ist, sowie einen Lampenkörper (5) mit einer Ausnehmung zur Aufnahme zumindest des Teils des Trägers, der die mindestens eine LED trägt, wobei der Lampenkörper zur Kühlung der LED-Lampe durch Wärmekonvektion eine Oberflächenstrukturierung aufweist.

Description

Beschreibung
LED-Lampe
Die Erfindung betrifft eine Leuchtdioden (LED) -Lampe und ein Verfahren zum Herstellen einer LED-Lampe.
Trotz bekannter Vorteile der LED im Vergleich zu anderen Lichtquellen bezüglich Lebensdauer, Zuverlässigkeit, Robust- heit und Effizienz können LED-basierte Lichtquellen die traditionellen Lichtquellen bisher noch nicht in allen Anwendungsbereichen ersetzen. Nicht zuletzt liegt dies am thermischen Verhalten der Leuchtdioden: beim Überschreiten der maximal zulässigen Temperatur, der sogenannten Junction-Tempe- ratur, die typischerweise im Bereich von 120 - 160 0C liegt, werden die LEDs zerstört. Auch die Lebensdauer der LEDs hängt stark von der Betriebstemperatur ab. Deswegen benötigt man zusätzliche Maßnahmen, um das thermische Verhalten der LED- Systeme in den Griff zu bekommen. Außerdem können LEDs in der Regel nicht ohne weiteres am Netz betrieben werden, sondern benötigen spezielle Treiber bzw. Stromregler, da LEDs an sich stromgesteuerte Element sind. Ferner weichen bekannte LED- Strahler stark von der der Form einer konventionellen Glühbirne ab, was für eine Kundenakzeptanz nachteilig ist. Be- kannt ist beispielsweise eine LED-Lampe mit E27-Sockel zum
Betrieb bei 230 V, bei der die LEDs zur ausreichenden Kühlung freiliegend ohne Abdeckung auf einem flachen Träger montiert sind.
Aufgrund dieser Probleme gibt es noch keinen vollwertigen Ersatz zu Glühbirnen durch LED-Retrofits .
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einem Ersatz konventionellen Lampen, und speziell konventioneller Glühbirnen, durch Lampen auf LED-Basis näherzukommen. Die Aufgabe wird durch eine LED-Lampe nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 47 gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere den Unteransprüchen einzeln oder in Kombination entnehmbar.
Die LED-Lampe weist mindestens einen mit mindestens einer LED bestückten Träger auf, sowie einen Lampensockel bzw. eine Fassung zum Stromanschluss, und weiter mindestens eine dem Lampensockel und der mindestens einen LED zwischengeschaltete Schaltungskomponente zum Betreiben der mindestens einen LED. Ferner weist die LED-Lampe einen Lampenkörper aus lichtdurchlässigem, d. h., transparentem oder transluzentem, Material zur Aufnahme zumindest des Teils des Trägers, der die LED tragt,- auf,- wobei der Lampenkörper zur Kühlung der LED-Lampe durch Wärmekonvektion eine Oberflächenstrukturierung aufweist .
Durch die Oberflächenstrukturierung wird die Oberfläche der LED-Lampe bzw. Lampenkörpers vergrößert (je nach Form und Art der Strukturierung um bis zu mehr als das 100-fache im Vergleich zu einer Standardglühbirne vergleichbarer Leuchtstärke) , so dass eine Kühlung durch Verstärkung des Wärmetransports zwischen der Lampenoberfläche und der Umgebung durch freie Konvektion begünstigt wird. Die LED-Lampe kann in einem weiten Leistungsbereich ohne Verwendung externer passiver
Kühlkörper oder aktiver Kühlmittel betrieben werden, was den Einsatz solcher Lampen mit ausreichender Beleuchtung mit bereits vorhandenen Sockeln (z. B. Edison-Sockeln nach DIN 40400 wie E26/E27, E14 oder Bajonett-Sockeln wie B22d, und so weiter) erst möglich macht. Die Oberflächenvergrößerung durch die Oberflächenstrukturierung kann beispielsweise durch sog. 3D-Scanning mit nachfolgender Digitalisierung der Oberfläche des Objekts bestimmt werden.
Die Art und Zahl der LEDs ist nicht beschränkt. So können ein oder mehrere einfarbige (einschließlich weißer) LEDs verwendet werden, oder verschiedenfarbige LEDs, z. B. mindestens zwei LEDs unterschiedlicher Farben, vorzugsweise der RGB- Grundfarben, z. B. nach den Mustern RGB, RGGB, RRGB und so weiter. Auch können in Reihe geschaltete LEDs oder LED- Cluster verwendet werden, sog. LED-Ketten, oder parallel ge- schaltete LEDs.
Als Träger können eine gewöhnliche Platine, eine Metallkernplatine zur verbesserten Wärmeabfuhr oder andere geeignete Unterlagen verwendet werden. Die Metallkernplatine weist vor- zugsweise eine strukturierten Kupferschicht auf einem Dielektrikum, z.B. aus Polyimid oder Epoxydharz, und ein Substrat, z.B. aus Aluminium-, Kupfer- oder einem anderen Metall, auf. Dabei wird die auf der Platine erzeugte Wärme über die Querschnittsflache besonders effektiv abgegeben. Der Trä- ger ist vorzugsweise daraufhin optimiert, dass die beim Betrieb generierte Wärme gut im Inneren des Lampenkörpers verteilt wird.
Die Schaltungskomponente zum Betreiben der LED(s) umfasst vorzugsweise eine Treiberschaltung zur Schaltung antiparallel geschalteter LEDs, aufweisend einen einfachen Gleichrichter mit einer LED bzw. einer LED-Kette in einem jeweiligen Ast des Gleichrichters, und ferner einen Strombegrenzer (z. B. einen Widerstand und / oder einen Stromregler) , sowie ein Schaltnetzteil, vorzugsweise in Form eines Flyback- Converters .
Bevorzugt wird eine LED-Lampe, bei welcher sich der Umriss des Lampenkörpers in einen Umriss einer herkömmlichen Glüh- birne einpasst. Trotz der Oberflächenstrukturierung behält die LED-Lampe somit im Wesentlichen die vertrauten Konturen und Abmessungen bzw. Form der konventionellen Glühbirne (z. B. Edison-Bulb) bei, was für die Kundenakzeptanz eine wichtige Rolle spielen kann. Jedoch kann es bevorzugt sein, wenn der Lampenkörper sich auch in andere geometrische Formen außer der Edison-Bulb im Rahmen anderer genormter Umrisse bzw. Konturen (sog. Outlines) einpasst, z. B. vom Typ A19. Bevorzugt wird eine LED-Lampe, bei der die Oberflächenstruku- rierung eine Vielzahl von Erhebungen bzw. Vertiefungen aufweist .
Vorzugsweise sind die Erhebungen jeweils in Form von Inseln ausgebildet .
Vorzugsweise weisen Inseln jeweils eine in Aufsicht runde o- der viereckige Grundform auf, wobei die viereckige Grundform zur vereinfachten Reinigung insbesondere mit abgerundeten E- cken ausgebildet ist.
Die Erhebungen können alternativ vorzugsweise jeweils eine längliche Grundform aufweisen.
Bevorzugt laufen die Erhebungen bzw. Vertiefungen entlang gekrümmter Trajektorien und beinhalten insbesondere S-förmige Abschnitte .
Alternativ können die Erhebungen jeweils eine ringförmige Grundform aufweisen. Dabei kann es bevorzugt sein, wenn die Erhebungen jeweils bezüglich einer Symmetrieachse, insbesondere Längsachse, z. B. optischen Achse, der LED-Lampe geneigt sind, insbesondere in einem Bereich von bis zu 45°, speziell um 45°.
Es kann auch bevorzugt sein, wenn die Erhebungen in Form von Lamellen vorliegen.
Dann kann es bevorzugt sein, wenn die Lamellen im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. Alternativ kann es bevorzugt sein, wenn die Lamellen im Wesentlichen sternförmig ausgerichtet sind. Es kann eine LED-Lampe bevorzugt sein, bei welcher der Trager flachig ausgebildet ist und eine Vielzahl von LEDs auf ihm verteilt montiert sind.
Es kann eine LED-Lampe bevorzugt sein, bei welcher die LEDs auf einer ebenen Oberflache des LED-Tragers montiert sind, wobei der LED-Trager sich von dem Lampensockel weg erstreckt.
Es kann alternativ eine LED-Lampe bevorzugt sein, bei welcher der Trager eine zylindrische Grundform aufweist
Es kann weiter alternativ eine LED-Lampe bevorzugt sein, bei welcher der Trager eine ebene, runde Grundform aufweist, von der sich ein gut wärmeleitender Kern entlang der Langsachse der LED-Lampe weg erstreckt.
Vorzugsweise weist der Kern Kohlenstoff, Aluminium und / oder Kupfer auf.
Vorzugsweise weist der Kern eine lichtreflektierende Oberflache, insbesondere mit Bariumsulfat, auf.
Bevorzugt weist die reflektierende Oberflache einen Leuchtstoff auf.
Es kann eine LED-Lampe bevorzugt sein, bei welcher der LED- Trager als Gerüst mit mehreren Verästelungen ausgebildet ist.
Es kann bevorzugt sein, wenn die Verästelungen zueinander pa- rallel angeordnet sind.
Es kann alternativ bevorzugt sein, wenn die Verästelungen in Aufsicht sternförmig zueinander angeordnet sind.
Der Lampenkorper weist als Material vorzugsweise Thermoplast, Polycarbonat , Teflon und / oder Epoxy-Harz auf, ist aber nicht darauf beschrankt. Der Lampenkorper ist vorzugsweise als im sichtbaren Spektrum diffus streuendes optisches Medium ausgebildet. Dazu weist der Lampenkorper bevorzugt Streuzentren (z. B. Kugelchen und / oder Bläschen) auf. Die Streuzentren können sowohl im Lampenkorper als auch an dessen Oberflache vorgesehen sein.
Der Lampenkorper weist vorzugsweise einen Leuchtstoff auf. Der Leuchtstoff weist vorzugsweise durchsichtige organische Leuchtstoffe und / oder Selten-Erd-Komplexe mit organischem Phosphor, und so weiter, auf.
Bevorzugt wird ferner eine LED-Lampe, die einen Wärmeaustauscher zum Wärmeaustausch zwischen dem Trager und dem Lampen- korper aufweist. Der Wärmeaustauscher weist zur guten Warme- leitung bevorzugt Metall, eine Metallverbmdung, Graphit und / oder Nanorohrchen auf.
Der Wärmeaustauscher kann zumindest bis zur Oberflache des Lampenkorpers reichen, kann also auch aus dem Lampenkorper zumindest teilweise herausragen. Dabei sollten vorzugsweise genormte maximal zulassige Lampen-Outlmes eingehalten werden (z. B. A19) .
Bevorzugt wird eine LED-Lampe, welche ein fluidisches Kuhlme- dium zwischen dem Lampenkorper und dem Trager aufweist, insbesondere ein gut wärmeleitendes Kuhlmedium.
Das Fluid kann in unmittelbaren Kontakt mit der mindestens einen LED (gehaust oder ungehaust) stehen.
Als Kuhlmedium wird vorzugsweise Wasser, Ethanol, oder eine Ethanol-Wasser-Mischung verwendet, ist aber nicht darauf beschrankt. Alkohol ist ungiftig, niedrigviskos, transparent, hat eine verhältnismäßig hohe Wärmekapazität und einen niedrigen Gefrierpunkt. Glykol-, Ethylenglykol- und / oder Glyze- nn-Zusatze können ebenfalls vorteilhaft verwendet werden. Vorzugsweise ist das Kuhlmedium diffus lichtstreuend und / oder milchig weiß und / oder teilweise transparent.
Vorzugsweise enthalt das Kuhlmedium einen Leuchtstoffzusatz, insbesondere eine Phosphor-Verbindung, und so weiter.
Vorzugsweise ist das Kuhlmedium niedrigviskos, um den Wärmeaustausch zwischen dem Lampenkorper und dem LED-Modul durch Konvektion zu begünstigen. Es weist vorzugsweise eine hohe
Wärmekapazität und / oder eine hohe Umwandlungswarme bei einem Übergang von einer Phase in eine andere Phase auf.
Das LED-Modul bzw. LED-Trager kann vorzugsweise derart ausge- bildet sein, dass je nach Orientierung der LED-Lampe die War- me-Quelle(n) eine für die Konvektion des Fluids gunstige Position einnehmen. Dies kann dadurch gewährleistet sein, dass der LED-Trager ausreichende Flexibilität besitzt, somit er bei einer Änderung der Orientierung der LED-Lampe der Schwer- kraft nachgibt und auf diese Weise die ggf. räumlich verteilte Wärmequelle (n) , typischerweise die LEDs und ggf. Schaltungskomponenten, nach unten versetzt.
Es kann auch bevorzugt sein, wenn die LED-Lampe zusätzlich oder alternativ als Oberflachenstrukturierung mindestens einen Luftdurchlass zwischen der Ausnehmung zur Aufnahme des LED-Moduls und der Außenseite des Lampenkorpers ermöglicht; der Lampenkorper also luftdurchlässig ist.
Vorzugsweise sind in der Ausnehmung Kuhlrippen angeordnet, die thermisch zumindest an die LEDs gut angekoppelt sind, vorzugsweise auch an Elektronikkomponenten. Die Ankopplung geschieht vorzugsweise unter Verwendung gut wärmeleitender Materialien und / oder durch Warmerohre ("Heat Pipes"), es sind aber auch andere Ankopplungsarten möglich. Die Kuhlrippen sind bevorzugt so angeordnet, dass sie oder jeweils eini- ge von ihnen in jeder Brennlage der Lampe ausreichend wirksam sind.
Vorzugsweise weist die Oberflächenstrukturierung zumindest eine Öffnung durch den Lampenkörper auf.
Bevorzugt kann eine LED-Lampe sein, die ein Drahtnetz aufweist, dessen Zwischenräume zumindest teilweise offen sind.
Bevorzugt kann die mindestens eine Schaltungskomponente so eingerichtet ist, dass die LED-Lampe mittels Phasenanschnitt- und / oder Phasenabschnitt-Dimmern dimmbar ist.
Vorzugsweise kann die LED-Lampe über eine Steuerung verfügen, die Dimming und/oder eine Steuerung der Farbtemperatur ermöglicht. Beispielsweise kann dies durch spezielle Knöpfe bzw. Schalter an oder in der LED-Lampe geschehen, die z. B. durch Wippen des Lampenkörpers in Bezug auf den Sockel aktiviert werden können.
Alternativ oder zusätzlich kann die LED-Lampe über Schall, Ultraschall, Funkwellen und / oder Infrarotstrahlung ferngesteuert werden.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Schaltungskomponente so eingerichtet, dass über sie eine Farbtemperatur steuerbar ist.
Bevorzugt wird ferner zur einfachen Herstellung und zum ein- fachen Zusammenbau eine LED-Lampe, bei welcher der Träger und der Lampensockel ein LED-Modul bilden.
Bevorzugt wird für eine kompakte Bauweise ferner eine LED- Lampe, bei welcher der Träger sowohl mit mindestens einer LED als auch mit mindestens einer Schaltungskomponente bestückt ist. Alternativ können die Schaltungskomponenten z. B. auch auf einem separaten Trägen montiert sein. Bevorzugt wird insbesondere eine LED-Lampe bei welcher durch die Oberflachenstrukturierung die Oberflache des Lampenkor- pers um bis zu mehr als das 100-fache im Vergleich zu einem nicht oberflachenstrukturierten Lampenkorper entsprechenden Umrisses vergrößert wird, insbesondere bis zu 20-fach, speziell zwei- bis zehnfach.
Die Aufgabe wird auch gelost mittels eines Verfahrens zum Herstellen von LED-Leuchtmodulen bzw. LED-Lampen, insbesondere von LED-Lampen wie hierin beschrieben, das die folgenden Schritte aufweist: Bestucken eines Tragers mit mindestens einer LED; Eintauchen des Tragers mindestens teilweise in ein Bad mit einer Umhullmasse und Aushartenlassen der ümhullmas- se. Die Umhullmasse ist zumindest im ausgeharteten Zustand lichtdurchlässig.
Diesem geht vorzugsweise ein Bereitstellen eines Tragers / Tragersystems / Gerüsts aus (Teil-) Tragern, z. B. in Form ei- ner üblichen Leiterplatte, z. B. mit Metall, z. B. als Me- tallkernplatme, aber auch aus Kunststoff oder Keramik, voran.
Bevorzugt weist das Verfahren nach dem Schritt des Bestuckens des Tragers einen Schritt eines Formens des Tragers auf.
Bevorzugt weist das Verfahren nach dem Schritt des Bestuckens des Tragers einen Schritt eines Aufsetzens eines Sockels auf den Trager auf.
Vorzugsweise wird der Trager mit LEDs unterschiedlicher Farben bestuckt.
Vorzugsweise wird der Trager mit mindestens einer Schaltungs- komponente (Treiber- und / oder Steuerkomponente) zum Betreiben der mindestens einen LED bestuckt. Bevorzugt weist die Umhullmasse ein Thermoplast und / oder ein Epoxymaterial auf.
Die Umhullmasse kann vorzugsweise diffus lichtstreuend, mil- chig weiß und / oder mit Streuzentren (z. B. Kugelchen / Bläschen) versehen sein und / oder Leuchtstoffe (z. B. grünen Phosphor und oder gelben Phosphor) aufweisen.
Bevorzugt wird ein thermisches, chemisches oder durch UV- Licht hervorgerufenes Ausharten der Umhullmasse. Der Sockel kann sowohl vor als auch nach dem Ausharten aufgesetzt werden.
Das Verfahren ergibt unter anderem die folgenden Vorteile:
Die optischen Eigenschaften des Lampenkorpers können leicht modifiziert werden, indem man der sich im flussigen Zustand befindlichen Umhullmasse entsprechende Zusätze beimischt. Die gewünschte Form der LED-Lampe mit vergrößerter Oberflache kann ferner durch die Anpassung der Viskosität der Benetzbarkeit der Umhullmasse bezuglich des mit den LED bestuckten Gerüsts erreicht werden. Wärmequellen können nah an der Oberflache des Lampenkorpers platziert werden, wodurch der Wärmeaustausch mit der Umgebung begünstigt wird.
In den folgenden Ausfuhrungsbeispielen wird die Erfindung schematisch genauer dargelegt. Gleiche oder gleichwirkende Bauelemente können über mehrere Figuren hinweg mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
FIG 1-2 zeigen in Seitenansicht jeweils eine andere Ausfuhrungsform einer erfmdungsgemaßen LED-Lampe;
FIG 3 zeigt in Schragansicht noch eine andere Ausfuh- rungsform einer erfmdungsgemaßen LED-Lampe; FIG 4 zeigt in Seitenansicht noch eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen LED-Lampe;
FIG 5 zeigen in Schrägansicht noch eine andere Ausfüh- rungsform einer erfindungsgemäßen LED-Lampe;
FIG 6 zeigt in Aufsicht die LED-Lampe aus FIG 5;
FIG 7 zeigt in perspektivischer Ansicht noch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen LED-Lampe;
FIG 8 zeigt in Vorderansicht einen Querschnitt durch die LED-Lampe aus FIG 7;
FIG 9-11 zeigen jeweils unterschiedliche Ausführungsformen eines LED-Moduls;
FIG 12-13 zeigen als Schnittdarstellung in Vorderansicht jeweils noch eine weitere Ausführungsform einer er- findungsgemäßen LED-Lampe.
FIG 1 zeigt eine LED-Lampe 1 mit einem LED-Modul mit einem Träger (ohne Abb.) und einer mit dem Träger verbundenen Lampenfassung bzw. Lampensockel 2 in Form eines Edisonsockels, aufweisend einen Außenkontakt 3 und einen Fußkontakt 4.
Der Träger ist mit mindestens einer LED und mindestens einer dem Lampensockel und der mindestens einen LED zwischengeschalteten Schaltungskomponente zum Betreiben der LED bestückt (ohne Abb.) . Die LED-Lampe 1 weist ferner einen Lam- penkörper 5 mit einer Ausnehmung zur Aufnahme zumindest des Teils des Trägers, der die mindestens eine LED trägt, auf (ohne Abb.) . Der Lampenkörper 5 weist zur Kühlung der LED- Lampe 1 durch Wärmekonvektion eine Oberflächenstrukturierung auf. Die Oberflächenstrukturierung umfasst eine Vielzahl von in Aufsicht runden Erhebungen 6 bzw. Vertiefungen 7 auf. Diese sind weitgehend über die Oberfläche gleichverteilt. Trotz der Strukturierung entspricht die Form des Leucht- bzw. Lampenkorpers 5 bzw. LED-Lampe im Wesentlichen der Form einer konventionellen Glühbirne. Zur Verdeutlichung ist der Umriss 8 eingezeichnet, der im Wesentlichen die Form einer konventi- onellen Glühbirne wiedergibt.
Auf diese Weise kann die Oberflache des Lampenkorpers 5 um ein Mehrfaches vergrößert werden. Außerdem ist der Leuchtkor- per 5 leicht zu reinigen. Durch die gezeigte Strukturierung 6 bzw. 7 kann die Oberflache je nach Anzahl und Hohe der Erhebungen 6 bzw. Vertiefungen 7 zwei- bis zehnmal ohne weiteres vergrößert werden. Bei einer stärkeren Strukturierung kann sogar eine mehr als zwanzigfache Oberflachenvergroßerung erreicht werden.
FIG 2 zeigt eine weitere LED-Lampe 9 mit dem Lampenkorper 10, der Erhebungen 11 in Form von in viereckigen abgeflachten Inseln und Vertiefungen 12 m Form von die Inseln voneinander trennenden Kanälen aufweist. Auch eine solche Oberflachen- strukturierung kann eine mehrfache Vergrößerung der Oberflache im Vergleich mit einer glatten Oberflache bewirken. Um die Handhabung und Reinigung solcher Lampenkorper 10 zu erleichtern, können die viereckigen Strukturen 11 an den Ecken abgerundet sein
FIG 3 zeigt eine weitere LED-Lampe 13 mit einem Lampenkorper 14, der längliche Erhebungen 15 und längliche Vertiefungen 16 an seiner Oberflache aufweist. Die länglichen Erhebungen 15 und Vertiefung 16 verlaufen entlang gekrümmter Trajektoπen, sodass sie S-formige Abschnitte aufweisen. Diese Anordnung ist besonders gut geeignet, um einen ausreichenden Wärmeaustausch mit der Umgebung unabhängig von der Orientierung der LED-Lampe 13 zu ermöglichen.
FIG 4 zeigt eine weitere LED-Lampe 17 mit einem Lampenkorper 18, der ringförmige Strukturen ausweist. Die ringförmigen Erhebungen 19 bzw. Vertiefungen 20 sind bezuglich der Langsach- se der LED-Lampe 17 um ca. 45° geneigt. Dies hat den Vorteil, dass die Kühlung durch die Konvektion bei waagerechter oder senkrechter Anordnung der LED-Lampe 17 gleichermaßen gut funktioniert .
FIG 5 zeigt eine weitere LED-Lampe 21 mit einem Lampenkorper 22, bei dem für eine besonders gute Kühlung die Strukturierung der Oberflache eine lamellenartige Struktur ergibt. In diesem Ausfuhrungsbeispiel sind die Lamellen 23 zueinander parallel angeordnet.
FIG 6 zeigr die LED-Lampe 21 aus FIG 5 in Aufsicht. Zusätzlich zu den Merkmalen aus FIG 5 sind in dieser Darstellung die Durchgangslocher 24 im Lampenkorper 22 erkennbar.
FIG 7 und FIG 8 zeigen eine weitere LED-Lampe 25 mit einem Lampenkorper 26, bei dem die Strukturierung der Oberflache ebenfalls eine lamellenartige Struktur ergibt. FIG 8 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Lampenkorper ungefähr in der mittleren Hohe. In diesem Ausfuhrungsbeispiel sind die Lamellen 27 allerdings sternförmig angeordnet. Wie aus FIG 7 zu erkennen, entspricht der Umriss m Seitenansicht dem einer herkömmlichen Glühbirne.
Die Emkopplung des LED-Lichts in den Lampenkorper kann auf verschiedene Weise erfolgen. Dazu zeigen FIG 9 bis FIG 11 Beispiele von LED-Modulen, die in den obigen Lampenkorper eingesetzt werden können. Die LED-Module weisen einen mit Leuchtdioden bestuckten Trager auf. Als Trager kann eine ub- liehe Leiterplatte, eine Metallkernplatme, oder jede andere geeignete Unterlage benutzt werden. Eine Metallkernplatme weist bevorzugt eine strukturierte Kupferschicht auf einem Dielektrikum, z.B. aus Polyimid oder Epoxydharz, auf sowie ein Substrat, z.B. aus Aluminium-, Kupfer- oder einem anderen Metall, auf. Dabei wird die auf der Platine erzeugte Warme über die Querschnittsflache besonders effektiv abgegeben. Im Einzelnen zeigt FIG 9 ein LED-Modul 28 mit einem flachen LED-Trager 29, der sich weg von der Gewindefassung bzw. Lampensockel 2 erstreckt. LEDs 30 sind beidseitig auf dem Trager 29 angebracht.
FIG 10 zeigt ein LED-Modul 31 mit einem zylindrischen Trager 32, an dessen Umfang LEDs 30 regelmäßig angebracht sind.
FIG 11 zeigt ein LED-Modul 33 mit einem flachen, runden (scheibenförmigen) Trager 34, auf dem LEDs 30 ringförmig montiert sind, und mit einem gut wärmeleitenden, zylinderförmigen Kern 35. Der Kern 35 erstreckt sich entlang der Langsachse der LED-Lampe. Der Kern 35 kann beispielsweise Kohlenstoff, Aluminium und / oder Kupfer aufweisen. Der Kern 35 ist mit einer lichtreflektierenden Oberflache (z. B. Schicht bzw. Folie [ohne Bezugszeichen] ) versehen, um die Lichtausbeute zu verbessern. Diese reflektierende Schicht kann Bariumsulfat , Leuchtstoffe oder andere geeignete Inhaltsstoff aufweisen. Der Kern 35 ist so dimensioniert, dass er m die dafür vorge- sehene Ausnehmung in einen Lampenkorper eingesetzt werden kann.
In einigen Ausfuhrungsformen können LED-Trager Verästelungen aufweisen. Dies kann vorteilhaft sowohl für die Warmevertei- lung als auch für die Verteilung des von den LEDs emittierten Lichtes innerhalb des Lampenkorpers sein.
FIG 12 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine solche LED-Lampe 36. Der Trager liegt in Form eines Gerüsts 37 vor, das im Wesentlichen die Konturen der LED-Lampe 36 aufweist, jedoch streng die genormten Outlines einhält. Das Gerüst weist einen senkrechten, mit LEDs 30 bestuckten Abschnitt auf, von dem hier seitlich Verästelungen 38 abgehen. Das Gerüst 37 ist mit LEDs 30 und ggf. mit der notigen Trei- ber- und Steuerelektronik (ohne Abb.) versehen. Das Gerüst 37 ist in dem Lampenkorper 39 der LED-Lampe 36 eingebettet. Der Lampenkorper 39 bildet im Bereich der Verästelungen 38 Lamel- len, die sich in die Ebene senkrecht zur Blattrichtung erstrecken.
FIG 13 zeigt ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel einer LED-Lampe 40 mit einem Lampenkorper 41 mit einem Trager in Form eines sternförmigen Gerüsts bzw. mit sternförmig abgehenden Verästelungen 42. Der Lampenkorper 40 bildet auch hier im Bereich der Verästelungen 42 Lamellen, die sich in die Ebene senkrecht zur Blattrichtung erstrecken.
Die LED-Lampen nach FIG 12 und FIG 13 können so hergestellt werden, dass zunächst der Trager mit mindestens den LEDs bestuckt wird, danach der Trager mindestens teilweise für eine bestimmte Zeit in ein Bad mit einer den Lampenkorper bildenen Umhullmasse eingetaucht wird und dann die Umhullmasse ausgehartet wird. Der Lampensockel wird dem Bestucken des Tragers aufgesetzt. Die Umhullmasse ist aus Thermoplast und / oder einem Epoxymateπal . Die Umhullmasse streut Licht diffus, indem gezielt Streuzentren eingebracht werden. Die Umhullmasse ist ferner milchig weiß. Das Ausharten geschieht thermisch, chemisch und / oder unter Einsatz von UV-Licht.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausfuhrungsformen beschrankt.
In einigen Ausfuhrungsformen der Erfindung kann das LED-Modul beispielsweise passgenau in eine entsprechende Ausnehmung im Lampenkorper eingesetzt werden.
Optional oder zusatzlich kann das LED-Modul mittels eines Gewindes mit dem Lampenkorper verbunden sein.
In einigen Ausfuhrungsformen der Erfindung können LEDs auf einem flexiblen Trager (z. B. einer sogenannten Flex-Platine) angeordnet sein. Vorzugsweise weisen die Trager eine gut lichtreflektierende Oberflache auf. Die Oberflache des Tragers kann allgemein BaSO4, Leuchtstoffe, eine Metallisierung und vieles mehr aufweisen. Die LEDs können flachig angeordnet sein.
Bezugszeichenliste
1 LED-Lampe
2 Lampensockel 3 Außenkontakt
4 Fußkontakt
5 Lampenkorper
6 Erhebung
7 Vertiefung 8 Umriss
9 LED-Lampe
10 Lampenkorper
11 Erhebung
12 Vertiefung 13 LED-Lampe
14 Lampenkorper
15 Erhebung
16 Vertiefung
17 LED-Lampe 18 Lampenkorper
19 Erhebung
20 Vertiefung
21 LED-Lampe
22 Lampenkorper 23 Lamelle
24 Durchgangsloch
25 LED-Lampe
26 Lampenkorper
27 Lamelle 28 LED-Modul
29 Trager
30 LED
31 LED-Modul
32 Trager 33 LED-Modul
34 Trager
35 Kern LED-Lampe Gerüst Verästelung Lampenkorper LED-Lampe Lampenkorper Verästelung

Claims

Patentansprüche
1. LED-Lampe (1; 9; 13; 17; 21; 25; 36; 40) , aufweisend mindestens einen mit mindestens einer LED (30) be- stuckten Trager (29;32;34), einen Lampensockel (2), mindestens eine dem Lampensockel (2) und der mindestens einen LED (30) zwischengeschaltete Schaltungskomponente zum Betreiben der mindestens einen LED (30), und
- einen Lampenkorper (5; 10; 14 ; 18 ; 22 ; 26; 39; 41) aus lichtdurchlässigem Material mit einer Ausnehmung zur Aufnahme zumindest des Teils des Tragers (29;32;34), der die mindestens eine LED (30) tragt, - wobei der Lampenkorper (5; 10; 14 ; 18 ; 22 ; 26; 39; 41) zur
Kühlung durch Warmekonvektion eine Oberflachenstruktu- rierung ( 6, 7 ; 11, 12 ; 15, 16; 19, 20; 23; 24 ; 27 ; 38 ; 42 ) aufweist .
2. LED-Lampe (1; 9; 13; 17 ; 21; 25; 36; 40) nach Anspruch 1, bei welcher sich der ümriss des Lampenkorpers in einen Umriss einer herkömmlichen Glühbirne einpasst.
3. LED-Lampe ( 1 ; 9; 13; 17 ; 21; 25; 36; 40) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, bei der die Oberflachenstrukuπerung eine Vielzahl von Erhebungen ( 6; 11 ; 15; 19; 23; 27 ; 38 ; 42 ) aufweist .
4. LED-Lampe (1;9) nach Anspruch 3, bei der die Erhebungen (6; 11; 15) jeweils in Form von Inseln ausgebildet sind.
5. LED-Lampe (1;9) nach Anspruch 3, bei der die Inseln jeweils eine in Aufsicht runde Grundform (6) oder viereckige Grundform (11) aufweisen, wobei die viereckige Grund- form (11) insbesondere mit abgerundeten Ecken ausgebildet ist.
6. LED-Lampe (13; 17 ; 21 ; 25) nach Anspruch 3, bei der die Erhebungen ( 15; 19; 23; 27 ) jeweils eine längliche Grundform aufweisen .
7. LED-Lampe (13) nach Anspruch 6, bei der die Erhebungen
(15) entlang gekrümmter Trajektorien laufen und insbesondere S-förmige Abschnitte beinhalten.
8. LED-Lampe (17) nach Anspruch 6, bei der die Erhebungen (19) jeweils eine ringförmige Grundform aufweisen.
9. LED-Lampe (17) nach Anspruch 8, bei der die Erhebungen
(19) jeweils bezüglich einer Symmetrieachse, insbesondere Längsachse, der LED-Lampe geneigt sind, insbesondere in einem Bereich von bis zu 45°, speziell um 45°.
10. LED-Lampe (21; 25) nach Anspruch 6, bei der die Erhebungen (23; 27) in Form von Lamellen vorliegen.
11. LED-Lampe (21) nach Anspruch 10, bei der die Lamellen (23) im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.
12. LED-Lampe (25) nach Anspruch 10, bei der die Lamellen (27) im Wesentlichen sternförmig ausgerichtet sind.
13. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Träger (29;32;34) flächig ausgebildet ist und eine Vielzahl von LEDs (30) auf ihm verteilt montiert sind.
14. LED-Lampe nach Anspruch 13, bei welcher die LEDs (30) auf einer ebenen Oberfläche des Trägers (29) montiert sind, wobei der Träger (29) sich von dem Lampensockel (2) weg erstreckt.
15. LED-Lampe nach Anspruch 13, bei welcher der Trager (32) eine zylindrische Grundform aufweist:
16. LED-Lampe nach Anspruch 13, bei welcher der Trager (34) eine ebenen, runden Grundform aufweist, von der sich ein gut wärmeleitender Kern (35) entlang der Langsachse der LED-Lampe weg erstreckt.
17. LED-Lampe nach Anspruch 16, bei welcher der Kern (35) Kohlenstoff, Aluminium und / oder Kupfer aufweisen kann.
18. LED-Lampe nach Anspruch 16 oder 17, bei welcher der Kern
(35) ist eine lichtreflektierende Oberflache, insbesondere mit Bariumsulfat , aufweist.
19. LED-Lampe nach Anspruch 18, bei der die reflektierende Oberflache einen Leuchtstoff aufweist.
20. LED-Lampe (36; 40) nach einem der vorhergehenden Anspru- che, bei welcher der Trager als Gerüst mit mehreren Verästelungen (38;42) ausgebildet ist.
21. LED-Lampe (36) nach Anspruch 20, bei der die Verästelungen (38) zueinander parallel angeordnet sind.
22. LED-Lampe (40) nach Anspruch 20, bei der die Verästelungen (42) in Aufsicht sternförmig zueinander angeordnet sind.
23. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Lampenkorper (5; 10 ; 14 ; 18 ; 22 ; 26; 39; 41) Thermoplast, Polycarbonat , Teflon und / oder Epoxy-Harz aufweist .
24. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Lampenkorper (5; 10 ; 14 ; 18 ; 22 ; 26; 39; 41) als im sichtbaren Spektrum diffus streuendes optisches Medium ausgebildet ist.
25. LED-Lampe nach Anspruch 24, bei welcher der Lampenkörper (5;10;14;18;22;26;39;41) Streuzentren aufweist.
26. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Lampenkörper ( 5; 10; 14 ; 18 ; 22 ; 26; 39; 41) einen Leuchtstoff aufweisen.
27. LED-Lampe nach Anspruch 26, bei welcher der Leuchtstoff durchsichtige organische Leuchtstoffe und / oder Selten- Erd-Komplexe mit organischem Phosphor aufweist.
28. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend einen Wärmeaustauscher zum Wärmeaustausch zwischen dem Träger und dem Lampenkörper.
29. LED-Lampe nach Anspruch 28, bei welcher der Wärmeaustau- scher Metall, eine Metallverbindung, Graphit und / oder
Nanoröhrchen aufweist.
30. LED-Lampe nach Anspruch 28 oder 29, bei welcher der Wärmeaustauscher zumindest bis zur Oberfläche des Lampenkör- pers reicht.
31. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein fluidisches Kühlmedium zwischen dem Lampenkörper und dem Träger.
32. LED-Lampe nach Anspruch 31, bei welcher das Kühlmedium Wasser, Ethanol oder eine Ethanol-Wasser-Mischung um- fasst .
33. LED-Lampe nach Anspruch 31 oder 32, bei welcher das Kühlmedium Glykol-, Ethylenglykol- und / oder Glycerin- Zusätze aufweist.
34. LED-Lampe nach einem der Ansprüche 31 bis 33, bei welcher das Kühlmedium diffus lichtstreuend ist.
35. LED-Lampe nach einem der Ansprüche 31 bis 34, bei welcher das Kühlmedium einen Leuchtstoffzusatz, insbesondere eine Phosphor-Verbindung, enthält.
36. LED-Lampe nach einem der Ansprüche 31 bis 35, bei welcher das Kühlmedium niedrigviskos und / oder eine hohe Wärmekapazität und / oder eine hohe Umwandlungswärme bei einem Übergang von einer Phase in eine andere Phase aufweist.
37. LED-Lampe nach einem der Ansprüche 31 bis 36, bei welcher der Träger derart ausgebildet ist, dass er nach Orientierung der LED-Lampe eine für die Konvektion des Kühlmittels günstige Position einnimmt.
38. LED-Lampe nach Anspruch 37, bei welcher der Träger derge- stalt flexibel ausgestaltet ist, dass er bei einer Änderung der Orientierung der LED-Lampe der Schwerkraft nach¬ gibt und dadurch die LEDs nach unten versetzt.
39. LED-Lampe (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Oberflächenstrukturierung einen Luftdurchlass
(24) zwischen der Ausnehmung und der Außenseite ermöglicht Umhüllung, wobei in der Ausnehmung Kühlrippen angeordnet sind, die thermisch an die LEDs angekoppelt sind.
40. LED-Lampe nach Anspruch 39, bei welcher die Oberflächen- strukturierung zumindest eine Öffnung (24) durch den Lampenkörper aufweist.
41. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Drahtnetz.
42. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mindestens eine Schaltungskomponente so eingerichtet ist, dass die LED-Lampe mittels Phasenanschnitt- und / oder Phasenabschnitt-Dimmern dimmbar ist.
43. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mindestens eine Schaltungskomponente so eingerichtet ist, dass über sie eine Farbtemperatur steuerbar ist.
44. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend Betatigungselemente zum Einstellen mindestens eines Betriebsparameters der LED-Lampe.
45. LED-Lampe nach Anspruch 44, bei welcher durch spezielle Knopfe/Schalter an/m der LED-Lampe, die ggf. durch Wippen des Lampenkorpers in Bezug auf den Sockel aktiviert werden können.
46. LED-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Betrieb fernsteuerbar ist, insbesondere mittels Schall, Ultraschall, Funkwellen und / oder Infrarotstrahlung.
47. LED-Lampe (1; 9; 13; 17 ; 21; 25; 36; 40) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, bei welcher der Trager (29;32;34) und der Lampensockel (2) ein LED-Modul bilden.
48. LED-Lampe (1; 9; 13; 17 ; 21; 25; 36; 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Trager sowohl mit mindestens einer LED (30) als auch mit mindestens einer Schaltungskomponente bestuckt ist.
49. LED-Lampe (1; 9; 13; 17; 21; 25; 36; 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher durch die Oberflachen- strukturierung ( 6, 7 ; 11, 12 ; 15, 16; 19, 20; 23; 24 ; 27 ; 38 ; 42) die Oberflache des Lampenkorpers ( 5; 10; 14 ; 18 ; 22 ; 26; 39; 41) um bis zu mehr als das 100-fache im Vergleich zu einem nicht oberfiacnenstruktunerten Lampenkorper entsprechenden Umrisses vergrößert wird, insbesondere bis zu 20-fach, speziell zwei- bis zehnfach.
50. Verfahren zur Herstellung von LED-Lampen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das die folgenden Schritte aufweist:
Bestucken eines Tragers mit mindestens einer LED; Eintauchen des Tragers mindestens teilweise in ein Bad mit einer ümhullmasse;
Aushartenlassen der Ümhullmasse.
51. Verfahren nach Anspruch 50, das nach dem Schritt des Be- stuckens des Tragers einen Schritt eines Formens des Tra- gers aufweist.
52. Verfahren nach Anspruch 50 oder 51, das nach dem Schritt des Bestuckens des Tragers einen Schritt eines Aufsetzens eines Sockels auf den Trager aufweist.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 52, bei dem der Trager mit LEDs unterschiedlicher Farben bestuckt wird.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 53, bei dem der Trager mit mindestens einer Schaltungskomponente zum
Betreiben der mindestens einen LED bestuckt wird.
55. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 53, bei dem die Ümhullmasse ein Thermoplast und / oder ein Epoxymaterial aufweist.
56. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 55, bei dem die Ümhullmasse Licht diffus streut.
57. Verfahren nach Anspruch 56, bei dem in die diffus streuende Ümhullmasse mit Streuzentren eingebracht werden.
58. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 57, bei dem die Umhullmasse milchig weiß ist.
59. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 58, bei dem die Umhullmasse einen Leuchtstoff, insbesondere einen Phosphor und / oder eine Phosphorverbindung, enthalt.
60. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 59, bei dem das Aushartenlassen der Umhullmasse thermisch, chemisch und / oder unter Einsatz von UV-Licht durchgeführt wird.
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